循环水系统详细介绍

M701F燃气蒸汽联合循环机组循环水系统培训讲义循环水系统主要部件结构、工作原理、主要故障及处理刘安云,一、循环水系统介绍二、循环水系统主要设备及工作原理介绍三、循环水系统运行及保护介绍四、常见的系统故障及处理五、结束,一、循环水系统介绍,循环水系统主要是为凝汽器提供冷却水来凝结汽轮机低压缸的排汽，以维持运行中凝汽器建立真空，并使汽水循环得以继续；同时为闭式冷却水系统的水水交换器提供开式冷却水，为电厂必不可少的公用系统之一。循环水供水系统主要分为开式和闭式两种。我厂为靠近江、河、湖、海的电厂一般采用开式循环，直接取相邻水源的水作为冷却水。,系统主要技术参数,循环冷却水量：24970t/h（保证工况）循环水工作压力：0.23MPa循环水闭泵压力：0.45MPa冷却水进水温度：29（保证工况）冷却水出水温度：37.1（保证工况）冷却面积：11020m2管板间距10500mm冷却管外径25mm冷却管壁厚0.5mm(主材)/0.7mm(外层)管束材质：钛管流程数：2冷却水管内流速：2.30m/s最高水温：32最低水温：16.3最小含砂量：0.001kg/m3最大含砂量：0.018kg/m3,我厂循环水系统的构成1.1循环水的引水系统我厂的循环水直接取用海水作为冷却水，采用直流供水冷却方式。循环水进水口位于电厂的西侧，通过循环水的引水管道，将海水引入循环水前池，海水在前水池进行加氯处理；在每台循环水泵的吸入口都装有进水间平板闸门，在平板闸门之后为拦截体积较大的异物设置有拦污栅，同时为拦污栅配置了捞污机，当拦污栅处异物较多时，可开启捞污机清楚、除，海水再经过旋转滤网滤（每台循泵配置一台旋转滤网）除体积较小的生物及杂物后，进入循环水泵吸水池。1.2循环水系统我厂循环水系统为每台机组配置两台循环水泵、两台恒电位仪以及循环水泵及电机的冷却水系统和轴承润滑油系统等相关的管道、阀门、仪表等，每台循环水泵出口都配有一个液控蝶阀；环水泵冷却水系统配置有一个低位水池、四台升压水泵、2台冷却塔及相关管道，冷却水采用工业生活水；循环水泵轴承润滑油配置有一个高位油箱、一个低位油箱、一台滤油机及相关管道仪表等。,每台机组的循环水泵出口母管之间有联络阀连接，循环水系统可以单元制运行也可以母管制运行。1.3机组循环水系统每台机组均配有两台循环水泵，设计为50%X2。机组循环水通过机组循环水母管引至各机组的凝汽器循环水侧，在循环水母管上还设置了2个自动排气阀。为了使进入凝汽器的冷却水进一步得到过滤，在凝汽器循环水进口管上装设一个二次滤网。至此，经过凝汽器A、B两侧的进口电动门后冷却水从凝汽器的前水室的下半部分进来，通过冷却水管（钛管）进入后水室，向上折转，再经上半部分冷却水管（钛管）流向前水室，最后排出。我厂循环水排水口位于电厂的东侧。此外，在每台机组循环水母管处还有一支路去水水交换器用以冷却工业水。机组还为凝汽器A、B两侧配置了胶球清洗系统，用来清理凝汽器钛管内的污垢。,二、循环水系统主要设备及工作原理介绍,2.1旋转滤网即冲洗水系统旋转滤网适用于清除海水中杂物以净化海水之用，滤网过滤部分由悬挂在两条滚轮传动链上的单独网片构成，各段网片间的间隙以橡胶布密封，滚轮传动链悬挂在用楔形销固定在同一轴上的两个星形轮上，由电力传动装置带动运行，电力传动装置由双速异步电动机、摆线针轮减速机、悬挂式蜗轮蜗杆减速机组成。旋转滤网运行时，由水流带来的杂物积存在筛网上，筛网堵塞增加筛网前后的水位差，堵塞的筛网向上移动，从清洗装置旁通过时以水流冲洗掉杂物，清洗水带走的杂物沿排水槽流走。冲洗水系统主要是为旋转滤网提供冲洗水，另外，在循环水全停的情况下为水水交换器提供工业一次水，我厂一期总共配置了4台冲洗水泵，,我厂为每台循环水泵配置了一台旋转滤网，并配置了四台冲洗水泵为旋转滤网提供冲洗水，一般要求冲洗水压力不小于0.30MPa。旋转滤网的运行方式有以下几种：自动方式（滤网控制方式在“自动”位置、冲洗水泵控制方式在“自动”位置）。（此种方式在逻辑中有缺陷暂时无法使用）旋转滤网前后水位差大于0.5m时，滤网自动启动；旋转滤网前后水位差小于0.5m且旋转滤网已启动运行超过3分钟后，该滤网自动停运；旋转滤网每隔3小时自动启动一次，每次启动运行3分钟后自动停运。2.远方手动方式（滤网、冲洗水泵控制方式分别在“远方”、“手动”位置），远方手动启停冲洗水泵和旋转滤网。3.就地手动方式（滤网、冲洗水泵控制方式分别在“就地”、“手动”位置），远方手动启停冲洗水泵，就地手动启停旋转滤网。,2.2循环水泵2.2.1循环水泵的主要参数生产厂家：上海KSB型号：SEZ1200-970/800型式：立轴、固定转速、固定叶片、单级混流泵,由立式感应电动机驱动；布置方式：立式，户内布置；工作介质：海水,水温范围：040；设计流量：1560013500m3/h；相应扬程：17.420.2m；阀门关闭扬程：34m；泵效率：两台泵并联运行：87.5%；单泵运行：87%；泵转速：595r/min；汽蚀余量(运行点)两台泵并联运行：11.4m；吸入口直径：1320mm；出口直径：1200mm；密封冷却水量：2.4m3/h；,密封冷却水压：0.25-0.3Mpa；水泵转动惯量：80kgm2；水泵运行扭矩：1800.7Nm,SEZ型循环水泵的特点SEZ型立式混流泵是一种新利的混流泵，具有扬程高、流量大、效率高、适应范围广的优点(在扬程变化较大时，电机功率变化很小。SEZ，型立式混流泵采用一种上支承的方式，电机与水泵连接为一体，因此安装极为方便，机组振动小，运行平稳。SEZ型立式混流泵的结构如右图所示。,2.2.2我厂循环水泵的特点水泵为混流式叶轮，导叶出水，立式结构；泵体带进水锥，出水弯管的导水筒体，轴封为填料式密封；驱动方式为三相异步电动机驱动；联轴器形式为刚性法兰式；水泵为单支座布置,水泵与电动机直联,安装在同一基础上,泵体安装在湿式泵坑内。水泵转动部件为可抽式,且具有互换性,在维护或更换转动部件时不需拆卸水泵外壳；水泵在各种条件下(包括水泵在关闭扬程和反转时)产生的水平、竖向力和力矩,包括出水弯管水平推力、泵外壳的重量、泵的轴向力、传动装置与电机重量,此外还应包括由于地震及温度变化引起的力和力矩，均由水泵机组本体承受,并传给设备基础层楼板的水泵基础。,2.2.3我厂SEZ型循环水泵的结构我厂的循环水泵机组主要由水泵，连轴器，电机座和驱动电机组成；其中，泵体部分的主要部件有进水喇叭，出水弯管，泵盖，导叶体，进水锥，泵轴，中间轴，传动轴，叶轮，电机座，轴承支架，填料函，填料压盖，轴套，陶瓷轴承，接管，护套管，件联轴器部件。,陶瓷座,陶瓷轴承,内泵筒,上、中、下三根轴,轴承支架,可添加陶瓷轴承,不需添加陶瓷轴承,叶轮,2.3泵出口液控蝶阀,蝶阀主要技术参数1.阀门型式：双球面偏心水平板式，双法兰联接，电动/手动液压（中压）自补偿系统，重锤储能，快慢关程序可调，液控手动、联动/远程控制，介质充压软密封止回蝶阀。2.基本参数：公称直径：DN1400mm公称压力：PN=0.6Mpa。严密性试验压力：0.66Mpa强度试验压力：0.9Mpa3.液压执行机构安装方式：侧向水平安装。4.严密性等级：双向零泄漏。5.阀门开度：全开角度为90，全闭角度为0；带中间接点，失电关闭型。,阀体蝶板阀轴滑动轴承双向止推轴承密封组件重锤式阀体均采用卧式结构，阀轴采用半轴结构。,液压站,电控箱,传动机构,阀门本体,液控蝶阀特点,液控止回蝶阀靠液压驱动，开阀时靠油泵电动机提供动力，关阀时由升起的重锤提供能量驱动阀门关闭，关阀时不需驱动电源，为停电关阀型。阀门结构简单，介质通过时对流态影响小（流阻小），密封付耐磨，在管路内可更换密封圈，安装方便及双向止水性能好。液压系统中有自动保压装置，使阀门全开后蝶板能保持全开位置并使蝶板无抖动现象。液压系统的油源有电动、手动两套系统以便操纵阀门的开启和关闭。,液压站包括油泵机组、手动泵、蓄能器、电磁阀、溢流阀、流量控制阀、截止阀、压力表、压力开关、液控止回阀、液压集成块、油箱等零部件。蓄能器用作系统压力的补偿。流量控制阀用于开阀时间调节,液压站,电控箱,电控箱,电源介绍：系统动力电源为AC380V，来自循泵房MCC，控制电源是AC220V，来自循泵房UPS，信号电源为DC24V，AC220V通过自带整流模块完成。电控箱内有两个空开：QF1为AC380V开关，QF2为AC220V及DC24V的开关。,2.4二次滤网,二次滤网是火电站及核电站冷却水过滤系统中的重要设备之一。主要用于过滤冷却水中的纤维状及粗粒杂质，包括杂草，稻秆，海藻及其他海生物等，保证冷凝器或热交换器的正常运行。,二次滤网电机,压差变送器,反洗排污管,可旋转滤网,人孔,二次滤网主要参数型式(或型号)：PR-BW800,DN2000出入口直径：202016（DN2000）型式：卧式（带弯头）法兰连接连接，为水平方向布置。长度：水平直管段（带弯头）布置，直段长度1200mm，弯头弯曲半径2050mm。滤芯网孔：5mm海水流速：2.18m/s海水压力：0.0740.2MPa（g）（水工专业提供）运行水阻：500mmH2O电动机规范380V/50Hz/IP54数量：1台/机组,二次滤网具有自动反冲洗功能，滤网前后设压差测量系统，当前后压差不断增加达到设定值时，滤网自动进行反冲洗，同时还有力矩保护、自动反转等功能。二次滤网一次反冲洗时间小于1分钟，且一次清洗带走的水量小于相应时间内额定流量的3.5%。同时还具有力矩保护，自动反转等功能，反洗转子在转动受阻时会自动反转同时报警，以保证整个循环水系统安全高效地全自动运行。,滤器主要构成1)滤器腔室；2）滤网元件；3）反洗转子；4）转子驱动机构；5）分隔；6）密封条；7）排污管路；8）排污阀；9）滤器壳体；10）差压测量系统,2.5胶球清洗装置,每台机组配置两套自动胶球清洗系统，一期三台机共配置6套。凝汽器自动胶球清洗是借助水流的作用将大于冷凝管内径的胶球挤进凝汽器冷凝管，对冷凝管进行擦洗，维持冷凝管内壁清洁，保证凝汽器设计换热效率不下降，从而维持凝汽器的端差和汽轮机背压；同时避免冷凝管内壁腐蚀，改善运行条件，延长机组寿命。,主要技术参数1收球网：水平布置法兰连接出入口管规格：DN1400总长度：1600mm收球网网孔型式及规格：隔栅型，隔栅间距7mm运行水阻：300mmH2O2装球室：布置于汽机房0m处出入口规格：DN1400装球数：4003胶球输送泵：布置于汽机房0m处流量：28.843.2T/h出口压力：12mH2O转速：1450rpm轴功率/电机功率：2.8kw/4kw电动机电压为380V，防护等级IP54效率：70%4胶球胶球规格为26-P150-3。,系统采用全自动运行方式，在每间隔168h或网板前后压差达到预设值8.8KPa时(可现场调整)自动收球并反洗网板，反洗完成后自动回到运行状态，在网板前后压差达到预设值9.5KPa时(可现场调整)自动紧急反洗同时发出报警信号，以保证系统安全高效地运行。当凝汽器处于正常工作状态时，在设计的循环水量下自动胶球清洗装置的收球率为95%。机组在正常运行条件下，正常投运自动胶球清洗装置应能保持凝汽器冷却管洁净，清洁系数为0.9以上。,三、循环水系统的运行及保护,3.1我厂循环水系统的启停及主要运行方式循环水泵及配套辅助系统，循环水系统可以单元制运行也可以母管制运行。正常运行时，保持循环水母管的压力在0.10MPa左右，由于循环水泵为混流泵，出口压力越低，泵的电流越小，故在保证机组真空的前提下，可以尽量降低泵出口母管压力，即循环水供水压力。我厂循环水常用的运行方式为母管制运行，根据不同的天气状态及机组运行情况来决定循泵运行台数。在一些特殊条件下无法采用母管制时，采用单元制运行，并确保一台机必须两台循泵运行。,循环水系统启动主要操作和注意事项：循环水系统启动前，必须确定机组循环水系统和公用循环水系统检修工作已全部总结，各密闭性试验已合格，系统各阀门状态已恢复至正常状态。循环水系统启动前必须对相应机组的循环水系统管道进行注水排空，若有相邻机组的循环水系统在运行，则采用相邻机组的循环水进行注水，若没有其它循环水系统运行，则启冲洗水泵对机组循环水系统管道注水。启动循环水泵前应确定泵的绝缘合格，检查泵的冷却水、润滑油、及泵出口蝶阀电源及油位正常，电机加热器若需手动投退，则推出电机加热器。,启泵后应加强泵及系统检查，若发现异常须紧急停止循环水泵时，可采用就地泵旁的紧急停泵按钮停泵。启泵后，调节机组凝汽器循环水出口开度，保持循环水母管压力在0.1MPa左右。检查机组循环水母管二次滤网是否投入，否则投入机组二次滤网至自动控制模式。,3.2我厂循环水系统的逻辑保护1、循泵推力轴承驱动端温度达到85报警，达到95保护动作跳泵；2.、循泵推力轴承非驱动端温度达到80报警，达到90保护动作跳泵；3.、循环水泵出口蝶阀不在全开位且泵在运行，延时60s保护动作跳泵；4、循环水泵出口蝶阀关至75且循环水泵在运行，循环水泵跳闸；5、循环水泵电机电气保护动作跳闸；6、任一电机绕组温度达到110时报警；7、旋转滤网后水位低于6.5m报警；8、循环水泵电机冷却水流量低，循环水泵闭锁启动；,9、循环水泵冷却水压力低于0.22MPa时报警；10、二次滤网前后压差差达10.7kPa应自动清洗滤网，压差达13.4kPa控制面板和控制室内将发出报警信号；11、胶球清洗装置收球滤网差压8.8kPa时进行自动反洗，收球网压差9.5kPa时进行紧急反洗，并发报警；12、两台循环水泵均不在运行状态时启动凝汽器低真空保护。,四、系统常见故障及处理,循环式泵运行中突然跳闸机组运行时，循环水泵突然跳闸，循环水母管压力降低，此时若母管制运行，则立即启动备用循环水泵，调节各机组出口阀开度来调节母管压力；若循环水系统为单元制运行，此时应向中调申请适当降低负荷并调节循环水压力，若条件允许可将循环水系统切至母管制运行，保证机组出力，若无法切至母管制运行，将水水交换器工业一次水切至其它机组供水，并检查跳泵原因，通知检修人员尽快处理。循环水泵出口蝶阀卡在全开位置无法关闭关闭该循泵与其他机组循环水母管之间的联络阀，保证其他机组安全运行；确认水水交换器开式水已转由其他机组或冲洗水